Kömür kimya endüstrisi ve ultra yüksek basınçlı boru hattı taşımacılığı alanlarında, Φ 200-500 mm krom molibden çeliğinden (A105N, F91) yapılan yüksek basınçlı glop vana (düzlemsellik ≤ 0,015 mm/100 mm, yüzey pürüzlülüğü Ra ≤ 0,6 μm gerektirir) vananın kapak yüzeyinin hassasiyeti ile vananın gövdesi ve flanşının koaksiyelliği (≤ 0,025 mm) doğrudan basınç sızdırmazlık performansını belirler. Bu tip vanalar uzun süreli olarak 42 MPa basınca ve 350 °C sıcaklığa dayanmalıdır. İşleme hassasiyeti standartlara uymazsa ortamın (örneğin kömürden olefin sentez gazı) sızma oranı API 602 standardında belirtilen %0,001 değerini aşar ve bu durum ekipmanların korozyona uğramasına veya güvenlik risklerine neden olur. Yerli bir üst düzey vana üreticisi bu tür glop vanaları işlerken geleneksel bir süreç darboğazıyla karşı karşıyadır: "yatay tornada vananın gövdesinin kabaca işlenmesi → dikey taşlamada kapak sızdırmazlık yüzeyinin hassas taşlanması → salınım koluna sahip matkap tezgâhında flanş cıvata deliklerinin delinmesi" olmak üzere üç işlem sürecinden geçmek zorundadır. Çoklu bağlama işlemleri nedeniyle vananın gövdesi ile flanşı arasındaki koaksiyellik 0,05-0,07 mm'yi aşar, kapak sızdırmazlık yüzeyindeki düzlemsellik hatası 0,03-0,05 mm olur ve ürünün basınç testi geçme oranı yalnızca %88'e ulaşır. Krom molibden çeliği (F91), yüksek krom içeriğine ve yüksek sıcaklık mukavemetine sahiptir. Kesme sırasında takım aşınma hızı sıradan karbon çeliğe göre 2,5 kat daha fazladır. Sert metal takımların ömrü yalnızca 25-30 parça/bıçaktır ve tek bir vana için takım maliyeti 320 yuan'ı aşar. Tek parça işleme süresi 50 dakikaya kadar çıkarak kömür kimya projelerinin "kısa çevrimli teslimat" gereksinimlerini karşılamayı zorlaştırır.
Zorlukların üstesinden gelmek için şirket, Shenyang Makine Takımı CK525 CNC dikey torna tezgahını tanıttı ve "işlenmesi zor malzeme uyumu + yüksek basınçlı sızdırmazlık hassasiyet kontrolü" ile birlikte kapaklı vanalar için özel bir işleme sistemi oluşturdu. Ekipman, 80 mm kalınlığında döküm duvarı olan bütünleşik yüksek mukavemetli dökme demir gövdeye sahiptir ve "12 aylık doğal yaşlanma + 72 saatlik titreşimle yaşlanma" olmak üzere çift gerilim giderme işleminden geçirilmiştir. Kutu tipi kayar yastık ve dört nokta destekli statik basınçlı kızaklar tasarımıyla birlikte, sonlu eleman analizi ile rijitlik dağılımı optimize edilmiştir. Radyal kesme sertliği 38 kN/mm'ye ulaşır ve krom molibden çeliği işlenirken oluşan 22 kN'luk radyal kuvveti kararlı bir şekilde karşılayabilir. Fanuc 31i-B5 CNC sistemiyle donatılmıştır ve şerit ölçerle (çözünürlük 0,01 μm) tam kapalı çevrim kontrol uygulanmıştır; bu sayede ±0,008 mm konumlandırma doğruluğu ve ±0,005 mm tekrarlanabilir konumlandırma doğruluğu sağlanır ve kapak yüzeyinin H6 seviyesi tolerans gereksinimleri doğru bir şekilde karşılanır. Krom molibden çeliğinin yüksek sıcaklık dayanımı ve kolay işlenebilir sertleşme özelliklerine yanıt olarak ekipman, yüksek basınçlı iç soğutmalı spindle (soğutma basıncı 1,8 MPa, debi 45 L/dk) ve ultra ince tane CBN kübik bor nitrür kesici uçlarla (sertlik HV3200, yüksek sıcaklık aşınma direnci %40 artırılmış) donatılmıştır. Ayrıca "düşük sıcaklıklı yağ sis yardımı soğutma" teknolojisiyle (kesme bölgesi sıcaklığı 60 °C'nin altında tutulur) birlikte kullanıldığında, kesici kenarın çökmesi ve talaş oluşumu etkili bir şekilde bastırılır.
Müşteri kullanım senaryoları
Teknolojik innovasyon açısından, ekipman "bir kez bağlamada yüksek basınçlı kapak vanalarının hassas işlenmesi" konusunda bir atılım gerçekleştirmiştir: Φ 750 mm dört çeneli hidrolik chuck (maksimum 100 kN bağlama kuvveti, Φ 200-500 mm vana gövdelerine uygundur), 8 istasyonlu servo revolver kalep (takım değiştirme süresi 1,4 saniye) ve radyal güçlü delme-diş çekme ünitesi entegre edilerek, vana odasının hassas raybalanması (silindiriklik ≤ 0,006 mm), kapak plakasının sızdırmazlık yüzeyinin ayna gibi hassas tornalanması ("sabit hat hızı + mikro ilerleme" işlemi kullanılarak, hat hızı 80-120 m/dk, tekrar kesme miktarı 0,03-0,05 mm, düzlemsellik ≤ 0,012 mm/100 mm), flanş uç yüzünün hassas tornalanması (düzlemsellik ≤ 0,018 mm) ile 8-16 adet flanş cıvata deliğinin delinmesi ve diş çekilmesi (konum doğruluğu ≤ 0,018 mm) tek seferde tamamlanabilir. 0,08 mm, API 602 vana cıvata deliği simetri standardına uygundur. Kapak plakasının sızdırmazlık yüzeyi için "yüksek hassasiyetli ayna etkisi" talebine yanıt olarak, "çok geçişli kademeli hassas işleme süreci" yenilikçi şekilde benimsenmiştir: ilk geçiş fazlalığın %70'ini kaldırır, ikinci geçiş 0,08 mm geri kesme miktarıyla şekil ve konum hatalarını düzeltir, son geçiş ise 0,02 mm geri kesme miktarıyla ayna yüzey kesimini sağlar. Renishaw'ın makine içi ölçüm probuyla (ölçüm doğruluğu ± 0,0005 mm) birlikte kullanıldığında, iş parçasının termal deformasyonunu gerçek zamanlı olarak telafi eder ve sızdırmazlık yüzeyinin pürüzlülüğünü Ra 0,4 μm'de kararlı tutar; Çoklu boyuttaki kapak vana değişimi için (örneğin PN25-PN42 basınç sınıfı), ekipman 35 adet proses parametre şablonu ile donatılmıştır ve değişim süresi geleneksel 2 saatten 18 dakikaya indirilmiştir.
Üç yönlü işleme için üç taraflı özel aparat
Uygulama sonuçları, yüksek basınçlı vanalar için sektör standartlarına tamamen uymaktadır: tek parça işleme döngüsü 50 dakikadan 26 dakikaya düşürülmüş ve günlük üretim kapasitesi 160 birimden 280 birime çıkarılmıştır; vana odası ile flanş arasındaki eksenel konum kararlılığı ≤ 0,02 mm ve kapak sızdırmazlık yüzeyinin düzlemselliği ≤ 0,012 mm/100 mm'dir ve bu değerler API 602 "Kompakt Çelik Kapaklı Vana" ve GB/T 12234 "Petrol ve Doğal Gaz Endüstrisi için Cıvatalı Bağlantılı Kapaklı Çelik Kapaklı Vanalar" gereksinimlerini tamamen karşılamaktadır; ürün basınç testi geçme oranı %88'den %99,2'ye yükseltilmiş ve kaçak oranı %0,0008'in altına indirilmiştir ve bu da Shell Kömür Kimyasalları "sıfır kaçak" teknik standardını karşılamaktadır; krom molibden çeliği (F91) işleme takımlarının ömrü %80 artırılmıştır (bıçağa düşen miktar 45-54 parça arasında), tek bir vana için kesme takımı maliyeti 180 yuan'a düşürülmüştür; ekipmana entegre edilen akıllı operasyon ve bakım modülü, kesme kuvvetini (doğruluk ± %0,5) ve iş mili titreşimini (örnekleme frekansı 1 kHz) gerçek zamanlı olarak toplayabilmektedir. Bir takım aşınması tahmin modeli ile birlikte kullanıldığında, ekipmanın toplam kullanım oranı %76'dan %94'e çıkmış ve yıllık durma süresi 400 saat azaltılmıştır.
CK525, yüksek basınçlı krom molibden çeliği glof kapak vanalarında 'zor işlenebilirlik + yüksek hassasiyet' endüstriyel sorununu tamamen çözülmüştür. Şirketin teknik direktörü şöyle dedi: 'Glof kapak vanalarımız, Ningxia'daki Baofeng ve Xinjiang'daki Tianye gibi büyük ölçekli kömür kimyasal projelerinde başarıyla uygulanmıştır. Sadece Shell'in küresel tedarikçi sertifikasını geçmekle kalmadık, aynı zamanda 'bakımsız şekilde 8000 saat sürekli çalışma' gibi katı gereksinimleri karşıladık ve bu da bize yüksek basınçlı vana segmenti piyasasında bir teknolojik engel oluşturdu.' Bu durum, CNC dikey torna tezgahlarının 'zor işlenebilir malzemelerin özelleştirilmiş işlenmesi, yüksek basınçlı sızdırmazlık hassasiyetinin kapalı döngü kontrolü ve verimli süreç entegrasyonu'nun derin entegrasyonu aracılığıyla kalite ve verimlilik darboğazlarını aşmada çekirdek ekipman haline geldiğini doğrulamaktadır.
EN
